JP4751396B2

JP4751396B2 - roll

Info

Publication number: JP4751396B2
Application number: JP2007534041A
Authority: JP
Inventors: パヤラ，マッティ; マニオ，アーロン
Original assignee: メッツォペーパーインコーポレイテッド
Priority date: 2004-10-04
Filing date: 2005-10-04
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2025-10-04
Also published as: CA2577592A1; FI117646B; US20080058188A1; CN101035993A; WO2006037859A1; US7914430B2; FI20041287A0; EP1797343B1; EP1797343A1; ATE426749T1; FI20041287A; DE602005013547D1; CN100504088C; JP2008516091A; CA2577592C

Abstract

A roll is supported at the middle thereof, for a paper, board or finishing machine is composed of two sections, a so-called inner shell (54′) and an outer shell (52′), supported by one another in the middle area of the roll (50′). The nominal stiffness of the manufacturing material of the inner shell (54′) of the roll is substantially greater than the nominal stiffness of the manufacturing material of the outer shell (52′) of the roll.

Description

本発明は、抄紙機又は板紙抄紙機若しくは仕上げ機用のロールに関する。より詳細には、本発明は、中央部で支持された複合ロールに関する。最も好ましくは、本発明の複合ロールは、抄紙機又は板紙抄紙機におけるカレンダフライロール若しくはスプレッダーロールとして使用される。本発明は、また、ロールを支持する新種及び過大な速度範囲のロールの駆動装置に関する。 The present invention relates to a roll for a paper machine, a paperboard machine or a finishing machine. More particularly, the present invention relates to a composite roll supported at the center. Most preferably, the composite roll of the present invention is used as a calendar fly roll or spreader roll in a paper machine or paperboard machine. The present invention also relates to a new kind of roll supporting roll and a driving device for a roll in an excessive speed range.

上述のロールは、その中間で支持されており、主に、製紙産業においてリードロール、スプレッダーロール及びフライロールとして用いられる。それらは、端部で支持される従来のロールとは異なる撓み特性に特徴がある。従って、例えば繊維の縁部と中間領域の間の長さの差は、それらにより補償されることができ、アプローチ（スプレッダーロール）の方向から離れる方向に、ロールを垂れ下がり形態に曲げることによって、繊維若しくはウェブがしわにならないことを保証できる。 The above-mentioned roll is supported in the middle, and is mainly used as a lead roll, a spreader roll and a fly roll in the paper industry. They are characterized by different deflection characteristics than conventional rolls supported at the ends. Thus, for example, the length difference between the edge and the middle region of the fiber can be compensated by them, by bending the roll into a sag configuration in a direction away from the direction of the approach (spreader roll). Or you can guarantee that the web will not wrinkle.

スプレッダーロールの一種は、特許文献１に開示されており、そこでは、ロールは、休止状態にあるとき互いに離間された２つの同心のシェルにより形成されている。即ち、それらは、よくインナシェル及びアウタシェルと称され、長さ方向のロールの中間部に組み込まれる。インナシェルは、ベアリング上に回転可能に搭載されるシャフトジャーナルを備える。抄紙機若しくはその類において上述の種のロールが回転されるとき、機械繊維若しくはウェブのいずれか、或いは、双方が、ロールのインナシェルにある程度の撓みを与える。しかし、撓みは、上述の如く、ロールの中間部まわりのみにてインナシェルに取り付けられるアウタシェルには、伝達されないが、その真っ直ぐな円筒形を維持しようとする。アウタシェルの剛性に単に依存して、それは、動作中に真っ直ぐに保つことができ、若しくは、インナシェルの視線方向で逆方向に曲がることができる。双方の場合、繊維若しくはウェブがしわになる可能性が防止される。先行技術のスプレッダーロールのインナシェルは、スチールからなり、アウタシェルは、繊維強化若しくは繊維マット強化型のプラスティックからなる。アウタシェルの材料の例として、エポキシ／ガラス繊維、ポリエステル／ガラス繊維、エポキシ／炭素繊維が列挙されている。先行技術のロールでは、インナシェルの軸方向のノミナル剛性は、アウタシェルよりも低い。 One type of spreader roll is disclosed in US Pat. No. 6,099,077, in which the roll is formed by two concentric shells that are spaced apart from each other when in a resting state. That is, they are often referred to as inner shell and outer shell, and are incorporated in the middle part of the roll in the length direction. The inner shell includes a shaft journal that is rotatably mounted on the bearing. When a roll of the type described above is rotated in a paper machine or the like, either the machine fibers or the web, or both, impart some degree of deflection to the inner shell of the roll. However, as described above, the bending is not transmitted to the outer shell attached to the inner shell only around the middle portion of the roll, but tries to maintain its straight cylindrical shape. Depending solely on the stiffness of the outer shell, it can be kept straight during operation or can bend in the opposite direction in the direction of the line of sight of the inner shell. In both cases, the possibility of wrinkling the fiber or web is prevented. The inner shell of the prior art spreader roll is made of steel and the outer shell is made of fiber reinforced or fiber mat reinforced plastic. Examples of the outer shell material include epoxy / glass fiber, polyester / glass fiber, and epoxy / carbon fiber. In the prior art roll, the axial nominal stiffness of the inner shell is lower than that of the outer shell.

上記の特許文献１に関して、例えば炭素繊維強化エポキシ樹脂により製造される複合スプレッダーロールに関するものであることも、注意に値する。 Regarding the above-mentioned Patent Document 1, it is also worth noting that it relates to a composite spreader roll manufactured by, for example, a carbon fiber reinforced epoxy resin.

カレンダフライロールは、例えば特許文献２乃至５において議論されている。これらの構造は、少なくとも本発明に関連する限り、上述のスプレッダーロールの構造に非常に似ている。 Calendar fly rolls are discussed in Patent Documents 2 to 5, for example. These structures are very similar to the structure of the spreader roll described above, at least as far as relevant to the present invention.

更に、スプレッダーロール及びフライロールの双方として動作するのに適した構成が、本願出願人の特許文献６に議論されており、この文献では、インナシェルが、マシーンのフレーム構造でベアリング上に従来的態様で搭載されているロールが開示される。この出願の実際の発明は、アウタシェルをその端部にて、アウタシェルの撓みの方向と量が制御可能となる態様で、マシーンのフレーム構造上の調整可能なベアリング構成を介して支持することにある。 Furthermore, a configuration suitable to operate as both a spreader roll and a fly roll is discussed in the applicant's patent document 6, where the inner shell is conventional on a bearing with a machine frame structure. A roll mounted in an aspect is disclosed. The actual invention of this application is to support the outer shell at its end through an adjustable bearing arrangement on the machine frame structure in such a way that the direction and amount of deflection of the outer shell can be controlled. .

上述のような中間部にて支持されるロールは、比較的可撓性の高いアウタシェルと比較的剛性の高いインナシェルを特徴とする。この特性は、インナシェル及びアウタシェルの相互間の寸法及び／又は材料の選択を介してもたらされる。 The roll supported at the intermediate portion as described above is characterized by a relatively flexible outer shell and a relatively rigid inner shell. This property is brought about through the size and / or material selection between the inner shell and the outer shell.

しかし、スプレッダーロールが使用される場合にもいくらかの点で該当するが、特にカレンダフライロールに関して、これらのロールを用いたときにしばしば直面する問題は、ロールのクリティカルなノミナル周波数である。複合ロールのアウタシェルが、インナシェルのみにより支持されるとき、たいていの場合にはロールの中間部だけで支持されるが、ロールの第１のクリティカルなノミナル周波数は、ロールの直径が既存のフライロールやスプレッダーロールと等しく維持された場合を想定すると、比較的低く留まる。実際では、ある回転速度でロールを使用できるには、その回転速度はロールの限界公称周波数以内でないことを確認すべきであることを意味している。たいていの場合、ロールの回転速度は、クリティカルなノミナル周波数（限界公称周波数）よりも低く維持される。実際には、ロールの回転速度がそのクリティカルなノミナル周波数に対応すると思われるある用途では、それを回避する唯一の方法は、ロールの直径を増大させることである。しかし、これは、通常的には可能で無い。なぜならば、例えばスーパーカレンダにおいて、かかるオーダーに直径を備えるロールに対してスペースが存在しないからである。 However, even if spreader rolls are used, some issues apply, especially with calendar fly rolls, a problem often encountered when using these rolls is the critical nominal frequency of the roll. When the outer shell of a composite roll is supported only by the inner shell, it is often supported only by the middle part of the roll, but the first critical nominal frequency of the roll is that the roll diameter is an existing fly roll Assuming that it is kept equal to the spreader roll, it stays relatively low. In practice, in order to be able to use a roll at a certain rotational speed, this means that it should be ensured that the rotational speed is not within the limit nominal frequency of the roll. In most cases, the rotational speed of the roll is kept below the critical nominal frequency (limit nominal frequency). In practice, in some applications where the rotational speed of the roll is likely to correspond to its critical nominal frequency, the only way to avoid it is to increase the diameter of the roll. However, this is usually not possible. This is because, for example, in a super calendar, there is no space for a roll having a diameter in such an order.

即ち、寸法上の制約は、最も支配的な問題である。なぜならば、例えば、カレンダエレベータ及びロールクリアランスは、ある安全基準を満たさなければならないからである。ロールのより大きい直径は、必然的に、ニップ出口及び入口角度を変化させる。 That is, dimensional constraints are the most dominant issue. For example, calendar elevators and roll clearances must meet certain safety standards. The larger diameter of the roll necessarily changes the nip exit and entrance angles.

注意に値するその他の問題は、少なくともある従来のスプレッダーロールを用いた場合には張力測定が実行できないことである。なぜならば、これらのロールを用いた場合、ロールの垂れ下がりは、ロール端部の取り付け部にモーメントを向け、当該モーメントは、張力計測を顕著に妨害するからである。この種のロールは、一のシリンダから形成され、当該シリンダは、たいていの場合には複合材料からなり、互いに軸方向に離間した２点にて、両端が、抄紙機若しくは板紙抄紙機のフレーム構造上に、支持されている。１点は、支持体の固定点とみなすことができる一方、他点を介して、ロールは、径方向の力を受け、この力は、押し方向若しくは引き方向であり、ロールの垂れ下がりを引き起こす。当該力は、それゆえに、装置に向けられ、これにより、ロールは、当該フレーム構造に固定されるか若しくは当該フレーム構造により支持される。張力に加えて、ロールを垂れ下げる力／モーメントも、張力測定用のセンサにより必然的に検出され、センサからのデータはもはや有効で無い。即ち、この種のロールが用いられるとき、張力は、別のロールで測定される必要がある。
フィンランド特許公開第７２７６６号公報米国特許第４，６９２，９７１号米国特許第５，４３８，９２０号ＷＯ−Ａ１−９９０９８２９ＷＯ−Ａ１−９７４２３７５フィンランド特許出願２００３１３８４ＥＰ−Ａ２−０３６３８８７ Another problem worth noting is that tension measurements cannot be performed, at least with some conventional spreader rolls. This is because when these rolls are used, the roll sag causes a moment to be applied to the attachment portion at the end of the roll, and this moment significantly disturbs the tension measurement. This type of roll is formed from a single cylinder, which in most cases is made of a composite material, the two ends being axially spaced from each other at both ends at the frame structure of a paper machine or paperboard machine. Above, is supported. One point can be regarded as a fixed point of the support, while the roll receives a radial force via the other point, this force being in the pushing or pulling direction, causing the roll to sag. The force is therefore directed at the device, whereby the roll is fixed to or supported by the frame structure. In addition to tension, the force / moment that hangs the roll is inevitably detected by a sensor for tension measurement, and the data from the sensor is no longer valid. That is, when this type of roll is used, the tension needs to be measured with another roll.
Finnish Patent Publication No. 72766 U.S. Pat. No. 4,692,971 US Pat. No. 5,438,920 WO-A1-9909829 WO-A1-9742375 Finnish Patent Application 20031384 EP-A2-0363887

従って、本発明の目的は、上述の先行技術の問題の少なくとも一部を無くすことである。 Accordingly, it is an object of the present invention to eliminate at least some of the problems of the prior art described above.

ロールのノミナル周波数に影響を与えるために用いられる因子のより大がかりな精査により、ロールの弾性特性が、ロールのノミナル周波数に比較的強い影響を有することが、明らかになった。従って、我々は、その弾性特性を利用して、ロールのクリティカルなノミナル周波数を顕著に高いレベルまで上昇させることができうり、さらに、ロールの寸法上の要求に制限を設ける必要のない、かかる材料若しくは複数の材料のロールを製造することが可能であるかを精査することを開始できる。本発明は、異なる弾性特性を有するインナシェル及びアウタシェルのロールに辿り着いた。 A more extensive examination of the factors used to influence the nominal frequency of the roll revealed that the elastic properties of the roll have a relatively strong influence on the nominal frequency of the roll. Therefore, we can take advantage of its elastic properties to raise the critical nominal frequency of the roll to a significantly higher level, and in addition, such a material that does not require any restrictions on roll dimensional requirements. Alternatively, one can begin to investigate whether it is possible to produce a roll of multiple materials. The present invention has arrived at inner shell and outer shell rolls having different elastic properties.

ある意味では、類似の種類のロールが、特許文献７にて議論されているが、しかし、幾つかの異なる層からなる従来のロールだけを開示し、中間部が支持されたロールについては示唆していない。層の少なくとも一部は、少なくとも２つの異なる方向に巻かれた複合材料から製造されている。例えば、ある場合には、ロールの最も内側の層は、軸方向に関して７５〜９０度の角度で巻かれ、他言すると、略径方向に巻かれている。ロールの最も外側の層も、同様に、軸方向に関して０〜３５度の角度で巻かれている。この態様で製造されるロールの内部応力は、径方向で圧縮応力であり、これにより、ロールにおいて層間のクラックは生じないことが、教示されている。また、軸方向の伸張の制御及び特許文献７に提示される目的に合致した弾性特性のような他の効果的な特性が言及されている。 In a sense, similar types of rolls are discussed in US Pat. No. 6,057,096, but only a conventional roll consisting of several different layers is disclosed, suggesting a roll supported in the middle. Not. At least a portion of the layer is made from a composite material wound in at least two different directions. For example, in some cases, the innermost layer of the roll is wound at an angle of 75-90 degrees with respect to the axial direction, in other words, is wound approximately in the radial direction. The outermost layer of the roll is similarly wound at an angle of 0 to 35 degrees with respect to the axial direction. It is taught that the internal stress of a roll manufactured in this manner is a compressive stress in the radial direction, which does not cause interlayer cracks in the roll. Reference is also made to other effective properties such as control of axial stretching and elastic properties that meet the objectives presented in US Pat.

また、ロールの弾性及び振動は、ロールの中間部で互いに指示されている以外にロールのインナシェルとアウタシェルがロールの端部にてロールの固定装置及びベアリングにより支持されており、これにより、アウタシェルの端部の振動がより良好に制御可能であるという事実によっても、良い影響を受ける。 In addition, the elasticity and vibration of the roll are instructed to each other at the middle portion of the roll, and the inner shell and outer shell of the roll are supported by the roll fixing device and the bearing at the end of the roll. The fact that the vibration at the end of the can be better controlled is also positively affected.

本発明による好ましい実施例では、ロール用の固定及び支持装置も用いられ、これにより、ロールのアウタシェルは、インナシェルに対して、端部で撓むことができ、ロールを垂れ下げる。この場合、ロールの垂れ下がりによりその取り付け部に伝達されるパワーは、先行技術に比べて、実際上存在せず、これにより、ロールでの張力測定が可能となる。 In a preferred embodiment according to the invention, a fixing and supporting device for the roll is also used, whereby the outer shell of the roll can be deflected at the end relative to the inner shell and hangs down the roll. In this case, the power transmitted to the attachment portion by the drooping of the roll does not actually exist as compared with the prior art, and this enables the tension measurement on the roll to be performed.

本発明による抄紙機又は、板紙抄紙機若しくは仕上げ機用のロールの特徴は、ロールが中間部で支持されており、２つのセクション、即ちいわゆるインナシェル及びアウタシェルから構成され、それらは、互いにロールの中間領域で互いに支持されており、ロールのインナシェルの製造材料のノミナル剛性は、ロールのアウタシェルの製造材料のノミナル剛性よりも有意に大きいことである。 The features of the roll for a paper machine or paperboard machine or finishing machine according to the invention are characterized in that the roll is supported in the middle and consists of two sections, the so-called inner shell and outer shell, which are mutually connected to the roll. Supporting each other in the intermediate region, the nominal stiffness of the roll inner shell manufacturing material is significantly greater than the nominal stiffness of the roll outer shell manufacturing material.

本発明によるロールのその他の特徴は、添付の特許請求の範囲により示される。 Other features of the roll according to the invention are indicated by the appended claims.

例えば、本発明により、中間部で支持されるロールを用いることで、従来の寸法のフライロールを使用した場合でも、クリティカルなノミナル周波数が安全に高くなる。 For example, according to the present invention, a critical nominal frequency can be safely increased by using a roll supported by an intermediate portion even when a fly roll having a conventional size is used.

本発明によるロールは、複合構造であり、スプレッダーロールや例えばスーパーカレンダフライロールとして使用できる。なぜならば、それらは、他のロール特性を妥協することを要せずに、直径を顕著に小さくすることができるからである。 The roll according to the present invention has a composite structure and can be used as a spreader roll or, for example, a super calender fly roll. This is because they can be significantly reduced in diameter without having to compromise other roll properties.

本発明によるロールは、ロールの回転速度がそのノミナル周波数よりも高いことを意味する超臨界領域で稼動させることができる。従って、ロールの直径は、小さく，ロールは、材料コスト及び製造の双方の観点から、より安価となる。また、ロールは、そのサイズの観点から、従前の構成で使用される鋼製ロールに置き換わることができる。 The roll according to the invention can be operated in a supercritical region which means that the rotational speed of the roll is higher than its nominal frequency. Thus, the roll diameter is small and the roll is cheaper from both a material cost and manufacturing standpoint. Also, the roll can be replaced with a steel roll used in a conventional configuration from the viewpoint of its size.

本発明で開示されるような態様でロールのアウタシェルの端部を支持することによって、超臨界速度でのロールの使用が容易となる。 Supporting the end of the outer shell of the roll in the manner as disclosed in the present invention facilitates the use of the roll at supercritical speed.

本発明の好ましい実施例によれば、ロールは、張力測定がロールに関連して必要とされる使用ポイントに適用可能である。 According to a preferred embodiment of the invention, the roll is applicable to the point of use where tension measurements are required in connection with the roll.

ロールのアウタシェルの撓み及びロールの垂れ下がりの調整の双方は、調整装置１１８により実行されることができる。更に、垂れ下がりは、常に、垂れ下がり量に関係なく同一レベルで実行される。 Both adjustment of roll outer shell deflection and roll sag can be performed by adjustment device 118. Furthermore, the sag is always performed at the same level regardless of the amount of sag.

これより、本発明のロールは、添付図面を参照して詳説される。 The roll of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図１は、特許文献１に開示されるような中間部で支持された先行技術の複合ロール１０を示す図である。これは、シャフトジャーナル１２及び１４に取り付けられる複合インナシェル１６と、同様に複合構造であり、インナシェルの長手方向の中間部１８に取り付けられるアウタシェル２０とからなる。従来では、ロールの中間部で支持されたロールの構造に典型的なものは、ロールの端部領域、より具体的には、ロールのアウタシェルがインナシェルにより支持されていない領域には、アウタシェルとインナシェルの間に環状の間隔２２が設けられ、例えばインナシェル１６が垂れ下がるにも拘らずアウタシェルが真っ直ぐに保つことを可能とし、若しくは、アウタシェル２０がインナシェル１６とは反対に垂れ下がることを可能としている。中間部が支持された複合ロールにおいて、インナシェル及びアウタシェルは、従来的には同一の材料から製造され、この場合、インナシェルは、アウタシェルよりも実質的に厚く、これにより、インナシェルの剛性が確保されるか、若しくは、インナシェルはスチールで形成され、アウタシェルは複合材料で形成される。 FIG. 1 is a view showing a prior art composite roll 10 supported at an intermediate portion as disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG. This consists of a composite inner shell 16 attached to the shaft journals 12 and 14 and an outer shell 20 which is likewise a composite structure and is attached to an intermediate portion 18 in the longitudinal direction of the inner shell. Conventionally, the typical structure of a roll supported by the middle part of the roll is that the outer end shell of the roll, more specifically, the outer shell of the roll is not supported by the inner shell, An annular space 22 is provided between the inner shells, for example, to allow the outer shell 16 to be kept straight even though the inner shell 16 hangs down, or to allow the outer shell 20 to hang down opposite to the inner shell 16. Yes. In a composite roll with an intermediate support, the inner shell and the outer shell are conventionally manufactured from the same material, where the inner shell is substantially thicker than the outer shell, thereby increasing the rigidity of the inner shell. Or the inner shell is made of steel and the outer shell is made of a composite material.

図１に示すロールは、中間部が支持されており、実際には、例えば図の下向きに、ウェブ及び／又は繊維の力がアウタシェル２０を介してロールに影響を与えるとき、及び、ロールがマシーンフレーム上のベアリングを介してシャフトジャーナル１２及び１４により支持されているとき、ロールのインナシェル１６は、シャフトジャーナル１２及び１４間で下向きに垂れ下がろうとする。しかし、この垂れ下がり傾向は、アウタシェル２０には伝達されない。なぜならば、アウタシェルは、その中間部、即ち、インナシェルの方向が、ベアリングの中心線を通るシャフトライン２４の方向と略同一となるセクション、でしかインナシェルに支持されていないからである。 The roll shown in FIG. 1 is supported in the middle, and in practice, for example, downward in the figure, when the web and / or fiber forces influence the roll through the outer shell 20 and when the roll is machine When supported by the shaft journals 12 and 14 via bearings on the frame, the inner shell 16 of the roll tends to hang down between the shaft journals 12 and 14. However, this sagging tendency is not transmitted to the outer shell 20. This is because the outer shell is supported by the inner shell only at a middle portion thereof, that is, a section where the direction of the inner shell is substantially the same as the direction of the shaft line 24 passing through the center line of the bearing.

この場合、ウェブの力をインナシェルに伝達するのに加えて、アウタシェルは、反対方向に垂れ下がる、即ち、ウェブの力の作用により、図の上向きに垂れ下がる。なぜならば、アウタシェルの縁部は、インナシェルにより支持されている中間部よりも剛性が低いからである。この場合、ロールのアウタシェル及びインナシェルは、反対方向に垂れ下がる。かかる構造では、インナシェルの垂れ下がり（ボウ）に無関係に、ロールのアウタシェルの直線性が目標とされることが知られている。 In this case, in addition to transmitting the web force to the inner shell, the outer shell hangs in the opposite direction, i.e., due to the action of the web force, hangs upward in the figure. This is because the edge portion of the outer shell is less rigid than the intermediate portion supported by the inner shell. In this case, the outer shell and the inner shell of the roll hang down in opposite directions. In such a structure, it is known that the straightness of the outer shell of the roll is targeted regardless of the sag (bow) of the inner shell.

中間部が支持されている上述のロール構成の問題は、とりわけ、この種の中間部が支持されるロールのクリティカルなノミナル周波数が非常に低いことである。 The problem with the above-described roll configuration in which the intermediate part is supported is, inter alia, that the critical nominal frequency of a roll in which such an intermediate part is supported is very low.

図２は、特許文献６に詳細が開示されている支持構造と共に、本発明の好ましい実施例を示し、当該支持構成は、特に、本発明によるロールと関連して使用されるのに好適である。当該支持構成において、ロールのインナシェルは、ロールのフレーム構造により通常的な方法で支持されるが、アウタシェルは、従来的な態様でフリーのままにされていないが、端部を介して、好ましくは同一のフレーム構造上に支持され、その垂れ下がり量と方向が制御可能となるようにする。従って、図２に示すロール５０’は、アウタシェル５２’、インナシェル５４’、シャフトスリーブ５６及びシャフトジャーナル６６からなる。ロール５０’のインナシェル５４’は、固定の支持構造６０によりベアリング６８を介して回転可能に支持され、この場合、インナシェル５４’のシャフトジャーナル６６の外側の端部は、径方向に移動不能である。アウタシェル５２’のシャフトスリーブ５６は、移動するベアリングハウジング８０によりベアリング５８を介して支持されている。この実施例では、ベアリングハウジング８０は、支持構造６０によりガイド８２を介して支持され、シャフトスリーブ５６及びロール５０’のアウタシェル５２’の端部が、ガイド８２により画成される方向に移動できるようにする。当該ガイドの位置は、径方向の面内で回転されることもでき、この場合、アウタシェルの垂れ下がりの方向が制御されることができる。同様の方法で、ガイドは、例えば特許文献６に記載されるような態様で、ストッパを備えることができ、当該ストッパにより、アウタシェルの撓み量が制御可能となる。 FIG. 2 shows a preferred embodiment of the present invention, together with the support structure disclosed in detail in US Pat. No. 6,099,077, which is particularly suitable for use in connection with a roll according to the present invention. . In this support configuration, the inner shell of the roll is supported in the usual way by the frame structure of the roll, but the outer shell is not left free in the conventional manner, but preferably through the end. Are supported on the same frame structure so that the amount and direction of sag are controllable. Accordingly, the roll 50 ′ shown in FIG. 2 includes an outer shell 52 ′, an inner shell 54 ′, a shaft sleeve 56, and a shaft journal 66. The inner shell 54 ′ of the roll 50 ′ is rotatably supported by a fixed support structure 60 via a bearing 68. In this case, the outer end of the shaft journal 66 of the inner shell 54 ′ is not movable in the radial direction. It is. The shaft sleeve 56 of the outer shell 52 ′ is supported via a bearing 58 by a moving bearing housing 80. In this embodiment, the bearing housing 80 is supported by the support structure 60 via the guide 82 so that the end of the outer sleeve 52 ′ of the shaft sleeve 56 and roll 50 ′ can move in the direction defined by the guide 82. To. The position of the guide can also be rotated in a radial plane, in which case the direction of the outer shell hanging down can be controlled. In a similar manner, the guide can be provided with a stopper in a manner as described in Patent Document 6, for example, and the amount of deflection of the outer shell can be controlled by the stopper.

図２に示す構成において、ロールのインナ及びアウタシェルは、互いに取り付けられていないが、インナシェル５４’、特にその中心線ＣＬは、アウタシェル５２’の内径に略等しい外径の球部（バルブ）５８を備える。好ましくは、球部５８の外径は、アウタシェル５２’の内径よりもわずかに大きいが、インナシェル５４’がアウタシェル５２’へと押されてアウタシェル５２’の外面上に球部が出現しない程度にされる。インナ及びアウタシェルを互いに結合させる他の態様は、とりわけ、サイジングや収縮であり、若しくは、図３に関連して後述されるように、それらは、複合材料であるときに部品の製造段階で既に一体構造とされることもできる。 In the configuration shown in FIG. 2, the inner and outer shells of the roll are not attached to each other, but the inner shell 54 ′, particularly the center line CL thereof, has a spherical portion (valve) 58 having an outer diameter substantially equal to the inner diameter of the outer shell 52 ′. Is provided. Preferably, the outer diameter of the sphere portion 58 is slightly larger than the inner diameter of the outer shell 52 ′, but the inner shell 54 ′ is pushed by the outer shell 52 ′ so that the sphere portion does not appear on the outer surface of the outer shell 52 ′. Is done. Other ways of joining the inner and outer shells together are, among other things, sizing and shrinking, or, as will be described later in connection with FIG. 3, they are already integrated in the part manufacturing stage when they are composite materials. It can also be structured.

本発明の観点から、図１に示した構造とこのロールの間の基本的な相違は、本発明の構成では、ロールのインナシェル５４’及びアウタシェル５２’が、ロールの撓み及び弾性特性及びノミナル周波数の双方を最適化できるようにすべく、明確に異なる材料から形成される。 From the point of view of the present invention, the fundamental difference between the structure shown in FIG. 1 and this roll is that in the configuration of the present invention, the inner shell 54 'and the outer shell 52' of the roll In order to be able to optimize both frequencies, it is formed from distinctly different materials.

フライロール若しくはその類の最適な動作のための基本は、インナシェルが、アウタシェルよりも実質的に剛性が高いことである。インナシェル積層の軸方向の弾性率は、少なくとも８０ＧＰａであるべきであり、好ましくは２５０ＧＰａであるべきである。これらの値は、しかしながら、炭素繊維強化ロールで通常的に達成可能なものよりも高い。８０〜２５０ＧＰａの弾性率の値は、巻きにより非常に剛性のある炭素繊維のインナシェルを用意することにより達成される。この目的に適しており、一般的にタール若しくはピッチ繊維と称されるある高剛性の炭素繊維の弾性率は、直線層の繊維方向で約４００ＧＰａである。 The basis for optimal operation of the fly roll or the like is that the inner shell is substantially more rigid than the outer shell. The axial elastic modulus of the inner shell laminate should be at least 80 GPa, preferably 250 GPa. These values, however, are higher than those normally achievable with carbon fiber reinforced rolls. An elastic modulus value of 80-250 GPa is achieved by preparing an inner shell of carbon fiber that is very rigid by winding. Suitable for this purpose, the elastic modulus of some highly rigid carbon fibers, commonly referred to as tar or pitch fibers, is about 400 GPa in the fiber direction of the straight layer.

より具体的には、原理上、２種類の炭素繊維、即ちいわゆるＰＡＮベース繊維、及びピッチベース繊維が存在する。ＰＡＮベース繊維では、基本材料は、ポリアクリルニトリルであり、ピッチベースの繊維では、ピッチであり、オイル精製時に製造され、主にごみとして分類される。ピッチベースの繊維は、通常、タール若しくはピッチ繊維と称される。双方の基本材料及び製造技術の相違に起因して、これらのピッチベース繊維の弾性率は、ＰＡＮベース繊維に比べてせいぜい略２倍である。これらのピッチ繊維が、ロールを準備する際に軸方向に巻かれるとき、１６０〜２５０ＧＰａの軸方向の弾性率を達成することが可能である。ロールが、後述の態様で、上述の材料から製造されるとき、インナシェルの撓みは、最小化されることになり、今日のスーパーカレンダフライロールの外径を動的に達成することが可能であり、これは、ベアリングを有し自身の他の問題を有する従前使用されている鋼製のフライロールに置き換わるための上述のロールの使用に対する一般的な要求である。 More specifically, in principle, there are two types of carbon fibers, namely so-called PAN-based fibers and pitch-based fibers. For PAN-based fibers, the basic material is polyacrylonitrile, for pitch-based fibers, it is pitch, manufactured during oil refining, and mainly classified as garbage. Pitch-based fibers are usually referred to as tar or pitch fibers. Due to differences in both basic materials and manufacturing techniques, the elastic modulus of these pitch-based fibers is at most approximately twice that of PAN-based fibers. When these pitch fibers are wound in the axial direction when preparing a roll, it is possible to achieve an elastic modulus in the axial direction of 160-250 GPa. When the roll is manufactured from the materials described above in the manner described below, the deflection of the inner shell will be minimized and the outer diameter of today's super calender fly rolls can be achieved dynamically. Yes, this is a general requirement for the use of the above-mentioned rolls to replace the previously used steel fly rolls that have bearings and have other problems of their own.

他言すると、本発明によるロールは、例えば、アウタシェルが従来的な方法、即ち、例えば米国特許第４，８５６，１５８号に示されるような態様で、軸方向視で０〜３０度のである主に軸方向の巻角度を用いて、生成されることができ、この場合、アウタシェル積層の軸方向の弾性率は、略３０〜８０ＧＰａとなる。ある場合、アウタシェルは、強化されないプラスティック材料のような、幾つかの他の適切な材料により製作されることもできる。インナシェルは、対応して、より高い剛性の繊維のみで、主に０〜３０度の軸方向で巻かれ、この場合、インナシェル積層の軸方向の弾性率は、アウタシェル積層の軸方向の弾性率の約２〜４倍である。双方のシェルは、シェルを所定形状に保持するために周方向で（＋／−４５〜＋／−８５）より多く巻かれた層を有する。従って、用語“主に軸方向”は、好ましくは、層の７０％を越える部分が当該軸方向の角度を用いて巻かれていることを意味する。 In other words, a roll according to the present invention has a main roll whose outer shell is 0 to 30 degrees in an axial view, for example, in the manner as shown in US Pat. No. 4,856,158, for example. In this case, the elastic modulus in the axial direction of the outer shell stack is approximately 30 to 80 GPa. In some cases, the outer shell can be made of several other suitable materials, such as a non-reinforced plastic material. The inner shell is correspondingly wound only with higher stiffness fibers, mainly in the axial direction of 0-30 degrees, in which case the axial elastic modulus of the inner shell stack is the axial elasticity of the outer shell stack. About 2 to 4 times the rate. Both shells have a layer wound more than (+/− 45 to +/− 85) in the circumferential direction to keep the shell in shape. Thus, the term “mainly axial” preferably means that more than 70% of the layer is wound using that axial angle.

種々のロール若しくはその部品及びその特性を互いに比較するその他の方法は、比較パラメータとして、積層の軸方向におけるノミナル剛性を用いることであり、これは、ｋ_ａｘ＝Ｅ_ａｘ／ρで表され、Ｅ_ａｘは、軸方向の巻管若しくはシェルの積層の弾性率であり、ρは、当該管若しくはシェルの密度であり、炭素繊維の場合には１５５０ｋｇ／ｍ^３のオーダーである。ノミナル剛性を比較パラメータとして用いることによって、アウタシェルのノミナル剛性は、ｋ_ａｘ＝０．０３５〜０．０５５ＧＮｍ／ｋｇであり、インナシェルのノミナル剛性は、対応して、ｋ_ａｘ＝０．０５５〜０．１６５ＧＮｍ／ｋｇである。尚、しかしながら、より大きなウェブ厚さ（６，５ｍ以上）ではインナシェルのノミナル剛性はｋ_ａｘ＝０．１０〜０．１５ＧＮｍ／ｋｇであるべきである。対応するノミナル剛性が、比較の目的のため、スチールに対して計算される場合、スチールのｋ_ａｘの値は、０．０２６ＧＮｍ／ｋｇであり、複合インナシェルのノミナル剛性が、鋼製インナシェルに比べて４〜６倍であることが分かる。 Another way of comparing the various rolls or their parts and their properties with each other is to use the nominal stiffness in the axial direction of the stack as a comparison parameter, which is expressed as k _ax = E _ax / ρ, E _ax is the elastic modulus of the laminated tube or shell in the axial direction, ρ is the density of the tube or shell, and in the case of carbon fiber, it is on the order of 1550 kg / m ³ . By using the nominal stiffness as a comparison parameter, the nominal stiffness of the outer shell is k _ax = 0.035 to 0.055 GNm / kg, and the nominal stiffness of the inner shell is correspondingly k _ax = 0.055 to 0. .165 GNm / kg. However, the nominal stiffness of the inner shell should be k _ax = 0.10 to 0.15 GNm / kg for larger web thicknesses (6,5 m or more). If the corresponding nominal stiffness is calculated for steel for comparison purposes, the steel k _ax value is 0.026 GNm / kg, and the composite inner shell nominal stiffness is less than the steel inner shell. It turns out that it is 4-6 times compared.

図３は、ロールのインナシェル５４”及びアウタシェル５２”が如何にして互いに支持若しくは相互結合されることができるかを示す本発明のその他の好ましい実施例を示す。ロール５０”は、例えば、インナシェルが最初に適切なコア上に巻かれ、その後、米国特許第４，８５６，１５８号に開示されるような製造モードが後続するような態様で、製造されることができる。即ち、２つのコアピースが、ロールの中間セクションにてそれらの間の自由な領域を残す態様で、仕上げられたインナシェル上に配置され、当該自由な領域上には、ロールが複合材料のみから製造される場合に、ロールセクションを互いにバインドする“リッジ”が巻かれる。コアピースは、必要な場合に、使用されることができ、例えば、硬化されるときに破壊される材料からなる使い捨てのスリーブである。コアピースのシェルの厚さは、ロールのインナ及びアウタシェル間の環状の間隔の径方向の寸法に必然的に対応する。また、ロールの製造は、ロールセクションをバインドする目的の上述のリッジがコアピース間の領域に一緒に巻かれ、その後、巻がロールの全体長さまで拡張されるように、実現される。上述のリッジは、インナ若しくはアウタシェルと同一の材料からなってよく、若しくは、目的に適合した他の材料からなってもよい。 FIG. 3 illustrates another preferred embodiment of the present invention showing how the roll inner shell 54 "and outer shell 52" can be supported or interconnected to each other. The roll 50 "is manufactured, for example, in such a manner that the inner shell is first wound on a suitable core, followed by a manufacturing mode as disclosed in US Pat. No. 4,856,158. That is, two core pieces are placed on the finished inner shell in a manner that leaves a free area between them in the middle section of the roll, on which the roll is compounded When manufactured from material alone, a “ridge” is wound that binds the roll sections together.The core piece can be used if necessary, eg, consists of a material that breaks when cured. The thickness of the core piece shell necessarily corresponds to the radial dimension of the annular spacing between the inner and outer shells of the roll. Is realized such that the above-mentioned ridges for the purpose of binding the roll sections are wound together in the area between the core pieces and then the winding is extended to the entire length of the roll. Or it may consist of the same material as an outer shell, or may consist of another material suitable for the objective.

図３は、ロール端部がより好ましく支持されている状況に適合された、ロールの端部を支持するためのその他の代替構成を示す。この代替構成では、ロールのインナシェル５４”は、その位置が、抄紙機若しくは仕上げ機又はその類のフレーム構造上で調整可能となるように、ベアリング４２及びベアリングハウジング４４を介して支持される。ロール５０”のインナシェル５４”の双方の端部は、端部スリーブ３８を備え、端部スリーブ３８には、アウタシェル５２”のシャフトスリーブ３０の内側の空間を介して突出するシャフトジャーナル３０が取り付けられる。シャフトジャーナル４０は、同様に、ベアリングハウジング４４によりベアリング４２を介して外側端部で回転可能に支持されている。ベアリングハウジング４４は、調整スクリューとして指示された調整装置３６により支持される。即ち、インナシェル５４”の端部は、調整装置３６によりアウタシェル５２”の端部に対して径方向に伝達されることができ、これは、アウタシェル５２”の望ましい垂れ下がりを生成する。アウタシェル５２”は、同様に、生産マシーンのフレーム構造上にシャフトスリーブ３０及びベアリング３２を介して支持されている。 FIG. 3 shows another alternative configuration for supporting the end of the roll, adapted to the situation where the end of the roll is more preferably supported. In this alternative configuration, the inner shell 54 "of the roll is supported via a bearing 42 and a bearing housing 44 so that its position can be adjusted on a paper machine or finisher or the like frame structure. Both ends of the inner shell 54 ″ of the roll 50 ″ are provided with end sleeves 38, to which the shaft journal 30 protruding through the space inside the shaft sleeve 30 of the outer shell 52 ″ is attached. It is done. Similarly, the shaft journal 40 is rotatably supported at the outer end portion by a bearing housing 44 via a bearing 42. The bearing housing 44 is supported by an adjusting device 36 designated as an adjusting screw. That is, the end of the inner shell 54 "can be transmitted radially to the end of the outer shell 52" by the adjustment device 36, which produces the desired sagging of the outer shell 52 ". Is supported on the frame structure of the production machine via a shaft sleeve 30 and a bearing 32.

図４は、中間部が支持された本発明のロールに対する最も好ましい構成の斜視図である。図示の支持構成は、スプレッダーロールに関連した使用に最も好ましいが、垂れ下げられるロールに関連する他の用途も必然的に可能である。図示のロールの支持及び駆動構成は、抄紙機若しくは他の製造マシーンのフレーム構造に取り付けられるベアリングブラケット１００を備え、それが、必然的には、駆動サイドの問題である場合、このベアリングブラケットには、例えば、ロールの駆動モータ１０２が取り付けられるか支持される。ロール（ロールは、図２若しくは図３に示すような構造であってよい）のインナシェルの延長部として機能するロールシャフトは、左から、ベアリングブラケット１００の中心の穴を通って、駆動モータ１０２のクラッチまで延在する。クラッチ自体は、知られた如何なるタイプのものであってもよい。ロールのシャフトは、ベアリングによりベアリングブラケット１００により支持され、これにより、ロールのシャフトの方向の変化が十分な範囲で可能となる。同様に、それ自体知られた態様で、駆動モータ１０２のクラッチ若しくは駆動モータ１０２のベアリングブラケットへの取り付けが、角度の変化が可能となるようになされている。 FIG. 4 is a perspective view of the most preferred configuration for the roll of the present invention with the intermediate portion supported. Although the illustrated support arrangement is most preferred for use in connection with a spreader roll, other uses associated with rolls that are suspended are inevitably possible. The illustrated roll support and drive arrangement includes a bearing bracket 100 that is attached to the frame structure of a paper machine or other manufacturing machine, and if this is necessarily a drive side issue, this bearing bracket includes: For example, a roll drive motor 102 is attached or supported. The roll shaft that functions as an extension of the inner shell of the roll (the roll may be structured as shown in FIG. 2 or FIG. 3) passes from the left through the hole in the center of the bearing bracket 100 and the drive motor 102. Extends to the clutch. The clutch itself may be of any known type. The roll shaft is supported by the bearing bracket 100 by means of a bearing, which allows a change in the direction of the roll shaft within a sufficient range. Similarly, in a manner known per se, attachment of the drive motor 102 to the clutch or drive motor 102 to the bearing bracket is such that the angle can be varied.

また、これに関して言及に値することは、必然的に、ロールの駆動方法は、インナシェルのシャフトジャーナル上のロールの端部にあるベルトプーリー構成であってよく、この場合、駆動モータは、ロールの側方、上方若しくは下方に比較的自由に搭載されることができる。 Also worthy of mention in this regard, necessarily, the method of driving the roll may be a belt pulley configuration at the end of the roll on the shaft journal of the inner shell, in which case the drive motor is connected to the roll It can be mounted relatively freely on the side, above or below.

ロールのアウタシェルの延長部として機能するシャフトスリーブは、リング１０４の内側に位置し、その位置は、内部にベアリングスリーブがベアリング１０５上に搭載されているリング１０４の位置を変化させることにより、ロールの垂れ下がりを調整することが可能となるように、調整可能である。図示の支持構成は、実際に如何なる所望の方向にロールの垂れ下がりを可能とする。より具体的には、リング１０４は、リング１０４の両側に略対称に配置された２つのレバー１０６，１０８により支持されている。レバー１０６，１０８の一端は、ベアリングブラケット内に別に配置された回転可能なディスク１１０に回動可能に取り付く。レバー１０６，１０８の他端は、出張り１１２，１１４を介してリング１０４の外周部に回動可能に取り付く。レバー１０４，１０６の対称的な固定方法に起因して、リング１０４の中心点の軌跡は、リング１０４が横方向に動くとき真っ直ぐである。リング（図４に示す実施例において）は、スプリング装置１１６（例えばガススプリング）を介してディスク１１０により下方から支持され、その一端は、当該ディスクにより支持され、他端はリング１０４により支持されている。スプリング手段１１６から視たとき、リング１０４の反対側には、リング１０４を横方向に移動させるために、若しくは、実際にロールの垂れ下がりの調整を可能とするために、（本実施例では、さもなければ配置が自由となる）リング１０４及びディスク１１０の間に調整スクリュウ１１８若しくはその類の装置が配置される。実際の調整手順は、図５ａ及び図５ｂに関連して詳説される。 The shaft sleeve, which functions as an extension of the outer shell of the roll, is located inside the ring 104, and its position is changed by changing the position of the ring 104 in which the bearing sleeve is mounted on the bearing 105. Adjustment is possible so that the sag can be adjusted. The illustrated support arrangement allows the roll to hang in virtually any desired direction. More specifically, the ring 104 is supported by two levers 106 and 108 disposed substantially symmetrically on both sides of the ring 104. One end of each of the levers 106 and 108 is rotatably attached to a rotatable disk 110 that is separately disposed in the bearing bracket. The other ends of the levers 106 and 108 are rotatably attached to the outer peripheral portion of the ring 104 via the protrusions 112 and 114. Due to the symmetrical fixing method of the levers 104, 106, the locus of the center point of the ring 104 is straight when the ring 104 moves laterally. The ring (in the embodiment shown in FIG. 4) is supported from below by a disk 110 via a spring device 116 (eg, a gas spring), one end of which is supported by the disk, and the other end is supported by a ring 104. Yes. When viewed from the spring means 116, on the opposite side of the ring 104, in order to move the ring 104 in the lateral direction or to actually allow adjustment of roll sag (in this embodiment, An adjustment screw 118 or similar device is placed between the ring 104 and the disk 110 (which is otherwise free). The actual adjustment procedure will be described in detail with reference to FIGS. 5a and 5b.

上述の回転可能なディスク１１０は、本発明の好ましい実施例を意味し、ロールの垂れ下がり面の方向の調整を可能とする。当該ディスク１１０は、ベアリングブラケット１００の側部により回転可能に配置され、例えば、ディスク１１０は、ディスクの円筒形突起がベアリングブラケットの中心穴に通り、ロールのシャフトから当該突起の内側になるように、ベアリング上に搭載される。ディスク１１０をシャフトまわりで回転させるのは、例えば、ディスクの幾つかの適切なポイントにてギアリング、及び、対応して、ベアリングブラケットに関連したねじ棒を配置することにより、必然的に可能であり、ねじ棒の端部は、正方形の足１２４として図示されており、この場合、ねじ棒の回転により、ディスク１１０がシャフトまわりに回転される。ディスク１１０と共に、ロールの垂れ下がり面を画成するリング１０４も回転する。また、それ自体知られている他の種の回転装置も必然的に使用可能である。 The rotatable disk 110 described above represents a preferred embodiment of the present invention and allows adjustment of the direction of the roll's depending surface. The disk 110 is rotatably arranged by the side of the bearing bracket 100. For example, the disk 110 is arranged so that the cylindrical protrusion of the disk passes through the center hole of the bearing bracket and is inside the protrusion from the shaft of the roll. Mounted on the bearing. Rotating the disk 110 about the shaft is inevitably possible, for example, by placing a gearing at several suitable points on the disk and correspondingly a threaded rod associated with the bearing bracket. Yes, the end of the threaded rod is illustrated as a square foot 124, in which case the rotation of the threaded rod causes the disk 110 to rotate about the shaft. Along with the disk 110, the ring 104 that defines the sag surface of the roll also rotates. Also other types of rotating devices known per se can be used.

明確にすると、ベアリングブラケット１００から視たとき、ディスク１１０は、ロール側に配置される。また、ディスクのロール側には、上述のレバー１０６，１０８、スプリング装置１１６及び調整装置１１８が、回動可能に取り付き若しくは支持される。 Specifically, when viewed from the bearing bracket 100, the disk 110 is disposed on the roll side. Further, the levers 106 and 108, the spring device 116, and the adjusting device 118 described above are attached or supported rotatably on the roll side of the disc.

図５ａは、図４によるロール支持構成の平面図である。本図は、ロールの曲げが未だ始まっていない基本位置を示すが、アウタシェルのシャフトスリーブは、ロールシャフトと同心である。即ち、図示の例では、ベアリングブラケット１００のベアリング部１２０は、リング１０４の内側に配置されるベアリング１０５と同心に示される。スプリング装置１１６も、リング１０４を右に押す態様で、“休止状態”で機能し、この場合、調整スクリュウ１１８は、リング１０４におけるカウンタ表面１２２により支持される。このとき、スプリング装置１１６は、システムからすべての隙間（クリアランス）を取り除き、構造を剛にする。 FIG. 5a is a plan view of the roll support arrangement according to FIG. This figure shows a basic position where the bending of the roll has not yet begun, but the shaft sleeve of the outer shell is concentric with the roll shaft. In other words, in the illustrated example, the bearing portion 120 of the bearing bracket 100 is shown concentrically with the bearing 105 disposed inside the ring 104. The spring device 116 also functions in a “rest state” in a manner that pushes the ring 104 to the right, in which case the adjustment screw 118 is supported by the counter surface 122 in the ring 104. At this time, the spring device 116 removes all the clearance from the system and makes the structure rigid.

図５ｂは、リング１０４がスプリング装置１１６に抗して調整スクリュウ１１８により左に移動されている状況を示す。尚、レバー１０６，１０８の回転にも拘らず、リング１０４の中心は、同一の高さに留まる。即ち、中心の移動は、直線的に生ずる。 FIG. 5 b shows the situation where the ring 104 has been moved to the left by the adjusting screw 118 against the spring device 116. Note that the center of the ring 104 remains at the same height regardless of the rotation of the levers 106 and 108. That is, the movement of the center occurs linearly.

上述の如く、スプリング装置１１６に関してリング１０４の反対側に加えて、調整スクリュウ１１８は、リング１０４に関連して略如何なる場所にも位置することができる。調整スクリュウをレバー１０６若しくはレバー１０８とディスク１１０との間に配置することも可能である。本質的な要素は、スプリング装置により可能とされる方向に調整スクリュウによりリングの位置を調整することが可能であることだけである。 As described above, in addition to the opposite side of the ring 104 with respect to the spring device 116, the adjustment screw 118 can be located anywhere in relation to the ring 104. It is also possible to arrange the adjusting screw between the lever 106 or the lever 108 and the disk 110. The only essential element is that it is possible to adjust the position of the ring with the adjusting screw in the direction allowed by the spring device.

上述の構造の効果は、例えば先行技術と比較したとき、とりわけ、アウタシェルの振れ及びロール垂れ下がりの調整の双方を一の調整装置１１８により実行することができることである。また、垂れ下がりは、垂れ下がり量に無関係に常に同一面内で生ずることである。 The effect of the above-described structure is that both adjustment of the outer shell runout and roll sag can be performed by one adjustment device 118, for example, when compared to the prior art. In addition, the sag is always generated in the same plane regardless of the amount of sag.

上述により示すように、中間部が支持されたロールのまったく新規なタイプが開発され、当該ロールにより、先行技術のロールの特徴的な幾つかの問題や欠点を低減若しくは全体として無くすことができる。尚、本発明によるロールは、カレンダフライロールとして主に示されているが、本発明は、例えばスプレッダーロールのような、中間部が支持されたロールが使用できる全ての場所に適用可能である。また、図２乃至図５は、ロール端部を支持する２，３の構成のみしか示していないが、これらの支持／ベアリング構成のみが本発明のロールに関連して使用されるべきであることを決して意味せず、他の種の支持構成も適用可能である。必然的に、図１に示すような、端部が完全に支持されていないアウタシェルを備える従来的なロールも、本発明の範囲内に入る。上述では、本発明は、模範的な例示の観点から、最も好ましい定型化実施例で説明されている。それゆえに、明らかながら、本発明は、添付の特許請求の範囲で定義される保護範囲内に留まりつつ、上述の実施例から相当に逸脱することができる。 As indicated above, a completely new type of roll supported intermediate part has been developed, which can reduce or eliminate some of the problems and disadvantages characteristic of prior art rolls. In addition, although the roll by this invention is mainly shown as a calendar fly roll, this invention is applicable to all the places which can use the roll by which the intermediate part was supported like a spreader roll, for example. 2-5 only show a few configurations that support the roll ends, only these support / bearing configurations should be used in connection with the roll of the present invention. Is not meant, and other types of support configurations are also applicable. Naturally, a conventional roll comprising an outer shell whose end is not fully supported, as shown in FIG. 1, is also within the scope of the present invention. In the foregoing, the present invention has been described in terms of a most preferred stylized embodiment in terms of exemplary illustration. Therefore, it will be appreciated that the invention can depart significantly from the embodiments described above, while remaining within the scope of protection defined by the appended claims.

特許文献１に開示されるような中間部で支持された先行技術の複合ロールを示す図である。It is a figure which shows the composite roll of the prior art supported by the intermediate part as disclosed by patent document 1. FIG. 特許文献６に詳細が開示されているフライロールの選択的な構造と共に、本発明の好ましい実施例を示す図である。It is a figure which shows the preferable Example of this invention with the selective structure of the fly roll currently disclosed by patent document 6 in detail. 特許文献６に先行技術として開示されるようなフライロールの選択的な構造と共に、本発明のその他の好ましい実施例を示す図である。It is a figure which shows the other preferable Example of this invention with the selective structure of a fly roll as disclosed by patent document 6 as a prior art. 本発明による、中間部が支持されたロールに対するその他の支持構成であって、特にスプレッダーロールに対して使用されるのが好適な構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing another configuration for supporting a roll on which an intermediate portion is supported according to the present invention, particularly a configuration that is preferably used for a spreader roll. ロールを垂れ下げるための、図４による支持構造の使用を示す図である。FIG. 5 shows the use of the support structure according to FIG. 4 to hang down a roll. ロールを垂れ下げるための、図４による支持構造の使用を示す図である。FIG. 5 shows the use of the support structure according to FIG. 4 to hang down a roll.

Claims

A roll (50 ') for a paper machine or a paperboard machine or finishing machine, comprising an inner shell (54', 54 ") and an outer shell (52 ', 52") supported by the longitudinal center of the inner shell. , 50 ")
The rigidity of the manufacturing material of the inner shell (54 ', 54 ") is larger than the rigidity of the manufacturing material of the outer shell (52', 52"),
The outer shell (52 ', 52 ") is supported at its ends on bearings (58; 32; 105) on a paper machine, paperboard machine or finishing machine or the like frame structure ,
An end of the inner shell (54 ', 54 ") is rotatably supported by a fixed support structure (60) via a bearing (68, 42) .

The axial elastic modulus of the manufacturing material of the inner shell (54 ', 54 ") is substantially higher than the axial elastic modulus of the manufacturing material of the outer shell (52', 52") of the roll. The roll according to 1.

The axial elastic modulus of the manufacturing material of the inner shell (54 ', 54 ") is 2 to 4 times the axial elastic modulus of the manufacturing material of the outer shell (52', 52") of the roll. Item 2. The roll according to Item 1.

The roll according to any one of claims 1 to 3, wherein the inner shell (54 ', 54 ") and / or the outer shell (52', 52") are made of a composite material.

The roll according to any one of claims 1 to 4, wherein the inner shell (54 ', 54 ") comprises a wound body of tar or pitch fibers.

The roll according to any one of claims 1 to 5, wherein the inner shell (54 ', 54 ") is wound up to an angle of 0 to 30 degrees mainly when viewed in the axial direction.

7. The outer shell (52 ′, 52 ″) is made of carbon fiber, glass fiber, or plastic, and has a rigidity of 0.035 to 0.055 GNm / kg according to claim 1. roll.

The roll according to any one of claims 1 to 7, wherein the outer shell (52 ', 52 ") is wound up to an angle of 0 to 30 degrees mainly when viewed in the axial direction.

The bearing arrangement (58; 32; 105) at the end of the outer shell is movable in a radial direction relative to the shaft of the inner shell (54 ', 54 "). The roll according to claim 1.

The direction of movement of the radial bearing arrangement (58; 32; 105) is guided by a guide (82) provided on a support structure (60) that supports the shaft journal (66) of the inner shell or the shaft journal of the inner shell. The roll according to claim 9, which is regulated by a lever (106, 108) provided on a bracket supporting (66).

The amount of radial movement of the bearing arrangement (58; 32; 105), i.e., roll sag, is regulated by an adjustment device (118) that adjusts the position of the ring (104) mounted on the bearing arrangement. The roll according to claim 9 or 10.

The roll according to claim 11, comprising a spring device (116) together with the adjusting device (118), wherein the spring device removes the clearance of the roll-down mechanism.

The roll according to claim 12 , wherein the adjusting device (118) comprises at least one rotatable screw.

The roll of claim 13, wherein the spring device (116) comprises at least one gas spring.